一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构制造技术

本发明专利技术涉及一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，相对于磁极的极数，电机绕组短距从现有的7/9缩短为6/7，提高恒力到恒功的转换速度；依据u=4.44fwФ的基本原则，磁通量Ф与电压u成正比，在保持磁通量Ф不变的状况下，需要降低匝数w，从而提高电机的最大工作频率f；当电机绕组的元件匝数从3减少到2时，元件的导体截面积必然要增加50%；为了保持磁势不变，故电机的工作电流也要增加50%；在牵引控制的恒力区段，牵引变流器的输出电流的反馈控制，也必须相应地提高50%，从而在减少元件匝数和提高IGBT的安全工作电流的状况下提高电机的牵引输出功率和恒力阶段的加速。的牵引输出功率和恒力阶段的加速。的牵引输出功率和恒力阶段的加速。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构


[0001]本专利技术涉及一种磁悬浮绕组结构，具体的说是一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构。

技术介绍

[0002]中低速磁浮列车使用的感应式直线电机采用短定子长次级的结构，由于受到转向架的结构影响，必须分段安装，电机之间就出现了间隔距离，叠绕组的两个端部的单层绕组无法搭接，造成了电机中的气隙磁密不相同，致使电机端部两个极下的磁通减半；感应式直线电机在运行时，端部的单层绕组极下的磁通进入没有磁场的反应板时，将产生一个物理效应，即其中要产生一个阻止磁通增大的反电流（相当于短路变压器的副边中产生了一个反电势），其作用于电机的磁场，会产生一个阻力。另一端的单层绕组的磁场对于反应板来讲，产生的电势和电流是阻止磁场的减少，其与磁场的作用也是产生一个阻力。由于端部磁极中的磁场只有一半，加上原电机绕组还有7/9的短距（相对于磁极的极数而言），故其产生的阻力只有中间磁极所产生的牵引力的一半弱，从而降低电机的有效磁极利用率；感应式直线电机还有另外的一种侧向和垂向的端部效应，即电机定子与反应板侧向摆动和气隙波动时，气隙磁场也会发生变化，并产生反电势、电磁阻力和垂向力,造成对悬浮系统产生振动干扰。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，可改进当前正在实用线上运营的的中低速磁浮列车上的感应式直线电机的有效磁极利用率，提高电机恒力阶段的加速度。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，相对于磁极的极数，电机绕组短距从现有的7/9缩短为6/7，提高恒力到恒功的转换速度；依据 u=4.44fwФ 的基本原则，磁通量Ф与电压u成正比，在保持磁通量Ф不变的状况下，需要降低匝数w，从而提高电机的最大工作频率f；当电机绕组的元件匝数从3减少到2时，元件的导体截面积必然要增加50%；为了保持磁势不变，故电机的工作电流也要增加50%；在牵引控制的恒力区段，牵引变流器的输出电流的反馈控制，也必须相应地提高50%，从而在减少元件匝数和提高IGBT的安全工作电流的状况下提高电机的牵引输出功率和恒力阶段的加速。
[0005]所述的磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，其特征在于：考虑端部元件的槽利用率，绕组占用铁芯的面积减小，为了使气隙磁通不大于中部的磁通密度，故前三个绕组元件以及后三个绕组元件的匝数减半，为了使得元件均布，C相的电压输入从2号元件的尾端进。
[0006]所述的磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，其特征在于：端部绕组A相绕组一端包围3个齿，另一端包围5个齿，B相绕组为相反结构，C相绕组两端各包围4个齿，通过此设计使得A,B,C三相总阻抗平衡；中间绕组都包围6个齿；这使得电机端部元件包围的铁芯面积减少，从而降低反应板上感应电流产生的阻力。
[0007]所述的磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，其特征在于：C相绕组的元件输入端的导体放入的槽是空间60度的位置，所以该相的电源输入端要接到该元件的尾端，相当于该绕组的脉振磁场的空间位置是240度。
[0008]本专利技术的有益效果是：此端部绕组设计会使端部元件中的磁密小于中间其它磁极下的磁密（大于一半的磁密），端部效应产生的总阻力会小于两个中间磁极的牵引力，最终的效果是产生小于4个极的抵消，中部有用极数为9，约有69%磁极利用率，比原电机的62%有所提高。
附图说明
[0009]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本申请分别结构图。
具体实施方式
[0010]如图1所示：一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，相对于磁极的极数，电机绕组短距从现有的7/9缩短为6/7，提高恒力到恒功的转换速度；依据 u=4.44fwФ 的基本原则，磁通量Ф与电压u成正比，在保持磁通量Ф不变的状况下，需要降低匝数w，从而提高电机的最大工作频率f；当电机绕组的元件匝数从3减少到2时，元件的导体截面积必然要增加50%；为了保持磁势不变，故电机的工作电流也要增加50%；在牵引控制的恒力区段，牵引变流器的输出电流的反馈控制，也必须相应地提高50%，从而在减少元件匝数和提高IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的安全工作电流的状况下提高电机的牵引输出功率和恒力阶段的加速。
[0011]考虑端部元件的槽利用率，绕组占用铁芯的面积减小，为了使气隙磁通不大于中部的磁通密度，故前三个绕组元件以及后三个绕组元件的匝数减半（即1、2、3、37、38、39号元件匝数为2，其余元件匝数为4），为了使得元件均布，C相的电压输入从2号元件的尾端进。
[0012]端部绕组A相绕组一端包围3个齿，另一端包围5个齿，B相绕组为相反结构，C相绕组两端各包围4个齿，通过此设计使得A,B,C三相总阻抗平衡；中间绕组都包围6个齿；这使得电机端部元件包围的铁芯面积减少，从而降低反应板上感应电流产生的阻力。
[0013]C相绕组的元件输入端的导体放入的槽是空间60度的位置，所以该相的电源输入端要接到该元件的尾端，相当于该绕组的脉振磁场的空间位置是240度。
[0014]此端部绕组设计会使端部元件中的磁密小于中间其它磁极下的磁密（大于一半的磁密），端部效应产生的总阻力会小于两个中间磁极的牵引力，最终的效果是产生小于4个极的抵消，中部有用极数为9，约有69%磁极利用率，比原电机的62%有所提高。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，其特征在于：相对于磁极的极数，电机绕组短距从现有的7/9缩短为6/7，提高恒力到恒功的转换速度；依据 u=4.44fwФ 的基本原则，磁通量Ф与电压u成正比，在保持磁通量Ф不变的状况下，需要降低匝数w，从而提高电机的最大工作频率f；当电机绕组的元件匝数从3减少到2时，元件的导体截面积必然要增加50%；为了保持磁势不变，故电机的工作电流也要增加50%；在牵引控制的恒力区段，牵引变流器的输出电流的反馈控制，也必须相应地提高50%，从而在减少元件匝数和提高IGBT的安全工作电流的状况下提高电机的牵引输出功率和恒力阶段的加速。2.根据权利要求1所述的磁悬浮感应式直线电机单层绕组分布结构，其特征在于：考虑端部元件的槽利用率，绕组占用铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，舒地发，雷英鹏，
申请(专利权)人：创买工业科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：